Specie -Species

Life Domain Kingdom Phylum Class Order Family Genus Species
La gerarchia degli otto principali ranghi tassonomici della classificazione biologica. Un genere contiene una o più specie. Le graduatorie minori intermedie non sono mostrate.

In biologia , una specie è spesso definita come il più grande gruppo di organismi in cui due individui qualsiasi dei sessi appropriati o dei tipi di accoppiamento possono produrre prole fertile , tipicamente mediante riproduzione sessuale . È l'unità base di classificazione e rango tassonomico di un organismo , nonché un'unità di biodiversità . Altri modi per definire le specie includono il loro cariotipo , la sequenza del DNA , la morfologia , il comportamento o la nicchia ecologica . Inoltre, i paleontologi usano il concetto di cronospecie poiché la riproduzione fossile non può essere esaminata.

La stima rigorosa più recente per il numero totale di specie di eucarioti è compresa tra 8 e 8,7 milioni. Tuttavia, solo il 14% circa di questi era stato descritto entro il 2011.

A tutte le specie (tranne i virus ) viene assegnato un nome in due parti , un "binomio". La prima parte di un binomio è il genere a cui appartiene la specie. La seconda parte è chiamata il nome specifico o l' epiteto specifico (in nomenclatura botanica , talvolta anche in nomenclatura zoologica ). Ad esempio, Boa constrictor è una delle specie del genere Boa , dove constrictor è l'epiteto della specie.

Mentre le definizioni sopra riportate possono sembrare adeguate a prima vista, se osservate più da vicino rappresentano concetti di specie problematici . Ad esempio, i confini tra specie strettamente imparentate diventano poco chiari con l'ibridazione , in un complesso di specie di centinaia di microspecie simili e in una specie ad anello . Inoltre, tra gli organismi che si riproducono solo asessualmente , il concetto di specie riproduttiva viene meno e ogni clone è potenzialmente una microspecie . Sebbene nessuna di queste definizioni sia del tutto soddisfacente, e sebbene il concetto di specie possa non essere un perfetto modello di vita, è comunque uno strumento incredibilmente utile per scienziati e ambientalisti per studiare la vita sulla Terra, indipendentemente dalle difficoltà teoriche. Se le specie fossero fisse e chiaramente distinte l'una dall'altra, non ci sarebbero problemi, ma i processi evolutivi causano il cambiamento delle specie. Ciò obbliga i tassonomi a decidere, ad esempio, quando si è verificato un cambiamento sufficiente per dichiarare che un lignaggio dovrebbe essere diviso in più cronospecie , o quando le popolazioni si sono differenziate per avere stati caratteriali abbastanza distinti da essere descritte come specie cladistiche .

Le specie erano viste dal tempo di Aristotele fino al XVIII secolo come categorie fisse che potevano essere disposte in una gerarchia, la grande catena dell'essere . Nel diciannovesimo secolo, i biologi capirono che le specie potevano evolversi con un tempo sufficiente. Il libro di Charles Darwin del 1859, On the Origin of Species, spiegava come le specie potessero originarsi per selezione naturale . Questa comprensione è stata notevolmente ampliata nel 20° secolo attraverso la genetica e l'ecologia della popolazione . La variabilità genetica deriva da mutazioni e ricombinazioni , mentre gli organismi stessi sono mobili, portando all'isolamento geografico e alla deriva genetica con diverse pressioni selettive . Talvolta i geni possono essere scambiati tra specie mediante trasferimento genico orizzontale ; nuove specie possono sorgere rapidamente attraverso l'ibridazione e la poliploidia ; e le specie possono estinguersi per una serie di motivi. I virus sono un caso speciale, guidato da un equilibrio di mutazione e selezione , e possono essere trattati come quasispecie .

Definizione

Biologi e tassonomisti hanno fatto molti tentativi per definire le specie, partendo dalla morfologia e spostandosi verso la genetica . I primi tassonomi come Linneo non avevano altra scelta che descrivere ciò che vedevano: questo fu successivamente formalizzato come concetto di specie tipologica o morfologica. Ernst Mayr ha enfatizzato l'isolamento riproduttivo, ma questo, come altri concetti di specie, è difficile o addirittura impossibile da testare. Successivamente i biologi hanno cercato di affinare la definizione di Mayr con i concetti di riconoscimento e coesione, tra gli altri. Molti dei concetti sono abbastanza simili o si sovrappongono, quindi non sono facili da contare: il biologo RL Mayden ha registrato circa 24 concetti e il filosofo della scienza John Wilkins ne ha contati 26. Wilkins ha ulteriormente raggruppato i concetti di specie in sette tipi fondamentali di concetti: (1) agamospecie per organismi asessuati (2) biospecie per organismi sessuali isolati dal punto di vista riproduttivo (3) ecospecie basate su nicchie ecologiche (4) specie evolutive basate sul lignaggio (5) specie genetiche basate sul pool genico (6) morfospecie basate sulla forma o sul fenotipo e (7) specie tassonomiche, una specie determinata da un tassonomo.

Specie tipologiche o morfologiche

Tutte le cinciarelle eurasiatiche adulte condividono la stessa colorazione, identificando inequivocabilmente la morfospecie .

Una specie tipologica è un gruppo di organismi in cui gli individui si conformano a determinate proprietà fisse (un tipo), così che anche le persone pre-alfabetizzate spesso riconoscono lo stesso taxon dei tassonomisti moderni. I gruppi di variazioni o fenotipi all'interno degli esemplari (come code più lunghe o più corte) differenzierebbero la specie. Questo metodo è stato utilizzato come metodo "classico" per determinare le specie, come con Linneo, all'inizio della teoria evolutiva. Tuttavia, fenotipi diversi non sono necessariamente specie diverse (ad esempio, una Drosophila a quattro ali nata da una madre con due ali non è una specie diversa). Le specie denominate in questo modo sono chiamate morfospecie .

Negli anni '70, Robert R. Sokal , Theodore J. Crovello e Peter Sneath proposero una variazione sul concetto di specie morfologica, una specie fenetica , definita come un insieme di organismi con un fenotipo simile tra loro, ma un fenotipo diverso da altri insiemi degli organismi. Differisce dal concetto di specie morfologica nell'includere una misura numerica di distanza o somiglianza con entità di cluster basata su confronti multivariati di un numero ragionevolmente elevato di tratti fenotipici.

Riconoscimento e specie di coesione

Una specie che riconosce il compagno è un gruppo di organismi a riproduzione sessuale che si riconoscono l'un l'altro come potenziali compagni. Espandendo questo per consentire l'isolamento post-accoppiamento, una specie di coesione è la popolazione più inclusiva di individui che hanno il potenziale per la coesione fenotipica attraverso meccanismi di coesione intrinseci; indipendentemente dal fatto che le popolazioni possano ibridarsi con successo, sono ancora specie di coesione distinte se la quantità di ibridazione è insufficiente per mescolare completamente i rispettivi pool genetici . Un ulteriore sviluppo del concetto di riconoscimento è fornito dal concetto biosemiotico di specie.

Somiglianza genetica e specie di codici a barre

Una regione del gene per l' enzima citocromo c ossidasi viene utilizzata per distinguere le specie nel database Barcode of Life Data Systems .

In microbiologia , i geni possono muoversi liberamente anche tra batteri lontanamente imparentati, eventualmente estendendosi all'intero dominio batterico. Come regola generale, i microbiologi hanno ipotizzato che i membri di Bacteria o Archaea con sequenze geniche di RNA ribosomiale 16S più simili tra loro del 97% debbano essere controllati mediante ibridazione DNA-DNA per decidere se appartengono alla stessa specie. Questo concetto è stato ristretto nel 2006 a una somiglianza del 98,7%.

Il metodo dell'identità nucleotidica media quantifica la distanza genetica tra interi genomi , utilizzando regioni di circa 10.000 paia di basi . Con dati sufficienti dai genomi di un genere, gli algoritmi possono essere utilizzati per classificare le specie, come per Pseudomonas avellanae nel 2013 e per tutti i batteri e gli archaea sequenziati dal 2020.

Il codice a barre del DNA è stato proposto come un modo per distinguere le specie adatte anche ai non specialisti. Uno dei codici a barre è una regione di DNA mitocondriale all'interno del gene per la citocromo c ossidasi . Un database, Barcode of Life Data System , contiene sequenze di codici a barre del DNA di oltre 190.000 specie. Tuttavia, scienziati come Rob DeSalle hanno espresso la preoccupazione che la tassonomia classica e il codice a barre del DNA, che considerano un termine improprio, debbano essere riconciliati, poiché delimitano le specie in modo diverso. L'introgressione genetica mediata da endosimbionti e altri vettori può ulteriormente rendere i codici a barre inefficaci nell'identificazione delle specie.

Specie filogenetiche o cladistiche

Il concetto di specie cladistica o filogenetica è che una specie è il lignaggio più piccolo che si distingue per un insieme unico di tratti genetici o morfologici. Non viene fatta alcuna affermazione sull'isolamento riproduttivo, rendendo il concetto utile anche in paleontologia dove sono disponibili solo prove fossili.

Una specie filogenetica o cladistica è "la più piccola aggregazione di popolazioni (sessuali) o lignaggi (asessuali) diagnosticabili da una combinazione unica di stati caratteriali in individui comparabili (semaforonti)". La base empirica - gli stati caratteriali osservati - fornisce le prove per supportare ipotesi su lignaggi evolutivamente divergenti che hanno mantenuto la loro integrità ereditaria nel tempo e nello spazio. I marcatori molecolari possono essere utilizzati per determinare differenze genetiche diagnostiche nel DNA nucleare o mitocondriale di varie specie. Ad esempio, in uno studio condotto sui funghi , lo studio dei caratteri nucleotidici utilizzando specie cladistiche ha prodotto i risultati più accurati nel riconoscere le numerose specie di funghi di tutti i concetti studiati. Le versioni del concetto di specie filogenetica che enfatizzano la monofilia o la diagnosticabilità possono portare alla scissione delle specie esistenti, ad esempio nei Bovidi , riconoscendo le vecchie sottospecie come specie, nonostante il fatto che non ci siano barriere riproduttive, e le popolazioni possono intersecarsi morfologicamente. Altri hanno chiamato questo approccio inflazione tassonomica , diluendo il concetto di specie e rendendo instabile la tassonomia. Altri ancora difendono questo approccio, considerando l'"inflazione tassonomica" peggiorativa ed etichettando il punto di vista opposto come "conservatorismo tassonomico"; affermando che è politicamente opportuno dividere le specie e riconoscere popolazioni più piccole a livello di specie, perché ciò significa che possono essere incluse più facilmente come in via di estinzione nella lista rossa IUCN e possono attrarre legislazione e finanziamenti per la conservazione.

A differenza del concetto di specie biologica, una specie cladistica non si basa sull'isolamento riproduttivo: i suoi criteri sono indipendenti dai processi che sono parte integrante di altri concetti. Pertanto, si applica ai lignaggi asessuati. Tuttavia, non sempre fornisce confini netti e intuitivamente soddisfacenti tra i taxa e può richiedere più fonti di prova, come più di un locus polimorfico, per fornire risultati plausibili.

Specie evolutive

Una specie evolutiva, suggerita da George Gaylord Simpson nel 1951, è "un'entità composta da organismi che mantiene la sua identità da altre entità simili nel tempo e nello spazio, e che ha il proprio destino evolutivo indipendente e tendenze storiche". Ciò differisce dal concetto di specie biologica in quanto incarna la persistenza nel tempo. Wiley e Mayden hanno affermato di vedere il concetto di specie evolutiva come "identico" al concetto di specie-come-lignaggio di Willi Hennig , e hanno affermato che il concetto di specie biologica, "le diverse versioni" del concetto di specie filogenetica e l'idea che le specie sono dello stesso tipo dei taxa superiori non sono adatte per gli studi sulla biodiversità (con l'intenzione di stimare accuratamente il numero di specie). Hanno inoltre suggerito che il concetto funziona sia per le specie asessuate che per quelle a riproduzione sessuale. Una versione del concetto è "General Lineage Concept of Species" di Kevin de Queiroz .

Specie ecologiche

Una specie ecologica è un insieme di organismi adattati a un particolare insieme di risorse, chiamato nicchia, nell'ambiente. Secondo questo concetto, le popolazioni formano i cluster fenetici discreti che riconosciamo come specie perché i processi ecologici ed evolutivi che controllano il modo in cui le risorse sono suddivise tendono a produrre quei cluster.

Specie genetica

Una specie genetica come definita da Robert Baker e Robert Bradley è un insieme di popolazioni incrociate geneticamente isolate. Questo è simile al concetto di specie biologica di Mayr, ma sottolinea l'isolamento genetico piuttosto che riproduttivo. Nel 21° secolo, una specie genetica può essere stabilita confrontando le sequenze di DNA, ma prima erano disponibili altri metodi, come il confronto tra cariotipi (insiemi di cromosomi ) e allozimi ( varianti enzimatiche ).

Unità evolutivamente significativa

Un'unità evolutivamente significativa (ESU) o "specie di fauna selvatica" è una popolazione di organismi considerati distinti ai fini della conservazione.

Cronospecie

Una cronospecie è definita in un unico lignaggio (linea continua) la cui morfologia cambia nel tempo. Ad un certo punto, i paleontologi ritengono che si sia verificato un cambiamento sufficiente per far esistere due specie (A e B), separate nel tempo e nell'anatomia.

In paleontologia , con solo l'anatomia comparata (morfologia) dei fossili come prova, può essere applicato il concetto di cronospecie . Durante l'anagenesi (evoluzione, che non implica necessariamente la ramificazione), i paleontologi cercano di identificare una sequenza di specie, ognuna derivata da quella fileticamente estinta prima attraverso un cambiamento continuo, lento e più o meno uniforme. In una tale sequenza temporale, i paleontologi valutano quanto cambiamento è necessario affinché una forma morfologicamente distinta sia considerata una specie diversa dai suoi antenati.

Quasispecie virali

I virus hanno popolazioni enormi, sono dubbiosamente viventi poiché sono costituiti da poco più di una stringa di DNA o RNA in un rivestimento proteico e mutano rapidamente. Tutti questi fattori rendono i concetti di specie convenzionali in gran parte inapplicabili. Una quasispecie virale è un gruppo di genotipi correlati da mutazioni simili, in competizione all'interno di un ambiente altamente mutageno , e quindi governato da un equilibrio mutazione-selezione . Si prevede che una quasispecie virale in una regione bassa ma evolutivamente neutra e altamente connessa (cioè piatta) nel panorama del fitness supererà una quasispecie situata a un picco di fitness più alto ma più stretto in cui i mutanti circostanti non sono idonei, "la quasispecie effetto" o la "sopravvivenza del più piatto". Non vi è alcun suggerimento che una quasispecie virale assomigli a una specie biologica tradizionale. Il Comitato internazionale per la tassonomia dei virus ha sviluppato dal 1962 uno schema tassonomico universale per i virus; questo ha stabilizzato la tassonomia virale.

Il concetto di specie biologica di Mayr

Ernst Mayr ha proposto il concetto di specie biologica ampiamente utilizzato di isolamento riproduttivo nel 1942.

La maggior parte dei libri di testo moderni fa uso della definizione di Ernst Mayr del 1942, nota come Biological Species Concept , come base per ulteriori discussioni sulla definizione di specie. È anche chiamato un concetto riproduttivo o di isolamento. Questo definisce una specie come

gruppi di popolazioni naturali che si incrociano effettivamente o potenzialmente, che sono riproduttivamente isolate da altri gruppi simili.

È stato sostenuto che questa definizione è una conseguenza naturale dell'effetto della riproduzione sessuale sulla dinamica della selezione naturale. L'uso da parte di Mayr dell'aggettivo "potenzialmente" è stato oggetto di dibattito; alcune interpretazioni escludono accoppiamenti insoliti o artificiali che avvengono solo in cattività, o che coinvolgono animali capaci di accoppiarsi ma che normalmente non lo fanno in natura.

Il problema della specie

È difficile definire una specie in modo che si applichi a tutti gli organismi. Il dibattito sui concetti di specie è chiamato il problema delle specie . Il problema fu riconosciuto anche nel 1859, quando Darwin scrisse in Sull'origine delle specie :

Nessuna definizione ha soddisfatto tutti i naturalisti; eppure ogni naturalista sa vagamente cosa intende quando parla di una specie. Generalmente il termine include l'elemento sconosciuto di un distinto atto di creazione.

Quando il concetto di Mayr si rompe

I paleontologi si limitano alle prove morfologiche quando decidono se forme di vita fossili come questi bivalvi di Inoceramus formassero una specie separata.

Una semplice definizione da manuale, seguendo il concetto di Mayr, funziona bene per la maggior parte degli organismi pluricellulari , ma fallisce in diverse situazioni:

Cannaiolo di salice
Luì piccolo
L' uccello di salice e il luì piccolo sono quasi identici nell'aspetto ma non si incrociano.

L'identificazione delle specie è resa difficile dalla discordanza tra indagini molecolari e morfologiche; questi possono essere classificati come due tipi: (i) una morfologia, più lignaggi (ad esempio convergenza morfologica , specie criptiche ) e (ii) un lignaggio, più morfologie (ad esempio plasticità fenotipica , più stadi del ciclo di vita ). Inoltre, il trasferimento genico orizzontale (HGT) rende difficile definire una specie. Tutte le definizioni di specie presumono che un organismo acquisisca i suoi geni da uno o due genitori in modo molto simile all'organismo "figlia", ma non è ciò che accade nell'HGT. C'è una forte evidenza di HGT tra gruppi molto dissimili di procarioti , e almeno occasionalmente tra gruppi dissimili di eucarioti , compresi alcuni crostacei ed echinodermi .

Il biologo evoluzionista James Mallet lo conclude

non esiste un modo semplice per stabilire se forme geografiche o temporali correlate appartengano alla stessa specie oa specie diverse. Le lacune di specie possono essere verificate solo localmente e in un determinato momento. Si è costretti ad ammettere che l'intuizione di Darwin è corretta: qualsiasi realtà locale o integrità delle specie è notevolmente ridotta su vaste aree geografiche e periodi di tempo.

Wilkins scrive che biologi come il botanico Brent Mishler hanno sostenuto che il concetto di specie non è valido e che "se fossimo fedeli all'evoluzione e al conseguente approccio filogenetico ai taxa, dovremmo sostituirlo con un'idea del 'clade più piccolo'". (un concetto di specie filogenetica). Wilkins afferma di concordare con questo approccio, pur rilevando le difficoltà che causerebbe alla tassonomia. Cita l'osservazione dell'ittiologo Charles Tate Regan all'inizio del XX secolo secondo cui "una specie è qualunque cosa un biologo adeguatamente qualificato scelga di chiamare una specie". Wilkins osserva che il filosofo Philip Kitcher lo definì il "concetto di specie cinico", e sostenendo che lungi dall'essere cinico, porta utilmente a una tassonomia empirica per ogni dato gruppo, basata sull'esperienza dei tassonomi.

Aggregati di microspecie

Il concetto di specie è ulteriormente indebolito dall'esistenza di microspecie , gruppi di organismi, tra cui molte piante, con una variabilità genetica molto ridotta, che di solito formano aggregati di specie . Ad esempio, il dente di leone Taraxacum officinale e la mora Rubus fruticosus sono aggregati con molte microspecie, forse 400 nel caso della mora e oltre 200 nel dente di leone, complicati da ibridazione , apomissia e poliploidia , che rendono difficile determinare il flusso genico tra le popolazioni, e la loro tassonomia discutibile. I complessi di specie si verificano in insetti come le farfalle Heliconius , vertebrati come le raganelle Hypsiboas e funghi come l' agarico di mosca .

Ibridazione

L'ibridazione naturale rappresenta una sfida al concetto di specie riproduttivamente isolata, poiché gli ibridi fertili consentono il flusso genico tra due popolazioni. Ad esempio, la cornacchia nera Corvus corone e la cornacchia grigia Corvus cornix compaiono e sono classificate come specie separate, ma possono ibridarsi dove i loro areali geografici si sovrappongono.

Specie ad anello

Una specie ad anello è una serie connessa di popolazioni vicine, ciascuna delle quali può incrociarsi sessualmente con popolazioni imparentate adiacenti, ma per le quali esistono almeno due popolazioni "finali" nella serie, che sono troppo lontanamente imparentate per incrociarsi, sebbene esista un potenziale flusso genico tra ciascuna popolazione "collegata". Tali popolazioni "finali" non riproduttive, sebbene geneticamente connesse, possono coesistere nella stessa regione, chiudendo così l'anello. Le specie ad anello presentano quindi una difficoltà per qualsiasi concetto di specie che si basi sull'isolamento riproduttivo. Tuttavia, le specie ad anello sono nella migliore delle ipotesi rare. Gli esempi proposti includono il gabbiano reale - complesso minore di gabbiani dal dorso nero intorno al polo nord, il gruppo Ensatina eschscholtzii di 19 popolazioni di salamandre in America e l' uccello verdastro in Asia, ma molte cosiddette specie ad anello si sono rivelate essere il risultato di una classificazione errata che porta a chiedersi se esistano davvero delle specie ad anello.

Tassonomia e denominazione

Un puma, leone di montagna, pantera o puma, tra gli altri nomi comuni: il suo nome scientifico è Puma concolor .

Nomi comuni e scientifici

I nomi comunemente usati per tipi di organismi sono spesso ambigui: "gatto" potrebbe significare il gatto domestico, Felis catus , o la famiglia felina, Felidae . Un altro problema con i nomi comuni è che spesso variano da luogo a luogo, così che puma, puma, catamount, pantera, pittore e leone di montagna significano tutti Puma concolor in varie parti dell'America, mentre "pantera" può anche significare il giaguaro ( Panthera onca ) dell'America Latina o il leopardo ( Panthera pardus ) dell'Africa e dell'Asia. Al contrario, i nomi scientifici delle specie sono scelti per essere unici e universali; sono in due parti usate insieme : il genere come in Puma , e l' epiteto specifico come in concolor .

Descrizione della specie

L' esemplare tipo ( olotipo ) di Lacerta plica , descritto da Linneo nel 1758

A una specie viene assegnato un nome tassonomico quando un esemplare tipo viene descritto formalmente, in una pubblicazione che gli assegna un nome scientifico univoco. La descrizione tipicamente fornisce mezzi per identificare la nuova specie, che può non essere basata esclusivamente sulla morfologia (vedi specie criptiche ), differenziandola da altre specie precedentemente descritte e correlate o confondibili e fornisce un nome validamente pubblicato (in botanica) o un nome disponibile (in zoologia) quando l'articolo viene accettato per la pubblicazione. Il materiale tipo è solitamente conservato in un deposito permanente, spesso la collezione di ricerca di un importante museo o università, che consente una verifica indipendente e i mezzi per confrontare i campioni. Ai descrittori di nuove specie viene chiesto di scegliere nomi che, secondo le parole del Codice internazionale di nomenclatura zoologica , siano "appropriati, compatti, eufonici, memorabili e non offensivi".

Abbreviazioni

Libri e articoli a volte intenzionalmente non identificano completamente le specie, utilizzando l'abbreviazione "sp." al singolare o "spp." (che sta per specie pluralis , latino per "specie multiple") al plurale al posto del nome specifico o dell'epiteto (es. Canis sp.). Ciò si verifica comunemente quando gli autori sono sicuri che alcuni individui appartengano a un particolare genere ma non sono sicuri a quale specie esatta appartengano, come è comune in paleontologia .

Gli autori possono anche usare "spp." come un modo breve per dire che qualcosa si applica a molte specie all'interno di un genere, ma non a tutte. Se gli scienziati intendono che qualcosa si applica a tutte le specie all'interno di un genere, usano il nome del genere senza il nome specifico o l'epiteto. I nomi dei generi e delle specie sono solitamente stampati in corsivo . Tuttavia, abbreviazioni come "sp." non deve essere in corsivo.

Quando l'identità di una specie non è chiara, uno specialista può usare "cf." prima dell'epiteto per indicare che è necessaria la conferma. Le abbreviazioni "nr." (vicino) o "aff." (affine) può essere usato quando l'identità non è chiara ma quando la specie sembra essere simile alla specie menzionata dopo.

Codici di identificazione

Con l'avvento dei database online, sono stati ideati codici per fornire identificatori per specie già definite, tra cui:

Grumi e spaccature

La denominazione di una particolare specie, compreso il genere (e i taxa superiori) in cui è collocata, è un'ipotesi sulle relazioni evolutive e la distinguibilità di quel gruppo di organismi. Man mano che arrivano ulteriori informazioni, l'ipotesi può essere confermata o confutata. A volte, soprattutto in passato quando la comunicazione era più difficile, i tassonomi che lavoravano in isolamento hanno dato due nomi distinti a singoli organismi successivamente identificati come la stessa specie. Quando si scopre che due nomi di specie si applicano alla stessa specie, viene data priorità al nome di specie più vecchio e di solito mantenuto, e il nome più nuovo viene considerato come sinonimo junior, un processo chiamato sinonimia . La divisione di un taxon in più taxa, spesso nuovi, si chiama scissione . I tassonomi vengono spesso definiti "lumpers" o "splitter" dai loro colleghi, a seconda del loro approccio personale al riconoscimento delle differenze o dei punti in comune tra gli organismi. La circoscrizione dei taxa, ritenuta una decisione tassonomica a discrezione di esperti competenti, non è disciplinata dai Codici di Nomenclatura Zoologica o Botanica.

Sensi ampi e sensi stretti

I codici nomenclaturali che guidano la denominazione delle specie, compreso l' ICZN per gli animali e l' ICN per le piante, non stabiliscono regole per definire i confini delle specie. La ricerca può modificare i confini, noti anche come circoscrizione, sulla base di nuove prove. Potrebbe quindi essere necessario distinguere le specie in base alle definizioni di confine utilizzate, e in tali casi i nomi possono essere qualificati con sensu stricto ("in senso stretto") per denotare l'uso nel significato esatto dato da un autore come la persona che ha nominato la specie, mentre l' antonimo sensu lato ("in senso lato") denota un uso più ampio, includendo ad esempio altre sottospecie. Altre abbreviazioni come "auct". ("autore"), e qualificatori come "non" ("non") possono essere usati per chiarire ulteriormente il senso in cui gli autori specificati hanno delineato o descritto la specie.

Modifica

Le specie sono soggette a cambiamento, sia evolvendosi in nuove specie, scambiando geni con altre specie, fondendosi con altre specie o estinguendosi.

Speciazione

Il processo evolutivo mediante il quale le popolazioni biologiche si evolvono per diventare distinte o isolate dal punto di vista riproduttivo come specie è chiamato speciazione . Charles Darwin fu il primo a descrivere il ruolo della selezione naturale nella speciazione nel suo libro del 1859 The Origin of Species . La speciazione dipende da una misura di isolamento riproduttivo , un flusso genico ridotto. Ciò si verifica più facilmente nella speciazione allopatrica , dove le popolazioni sono separate geograficamente e possono divergere gradualmente man mano che le mutazioni si accumulano. L'isolamento riproduttivo è minacciato dall'ibridazione, ma questo può essere selezionato contro una volta che una coppia di popolazioni ha alleli incompatibili dello stesso gene, come descritto nel modello Bateson-Dobzhansky-Muller . Un meccanismo diverso, la speciazione filetica, coinvolge un lignaggio che cambia gradualmente nel tempo in una forma nuova e distinta, senza aumentare il numero di specie risultanti.

Scambio di geni tra specie

I trasferimenti genici orizzontali tra specie ampiamente separate complicano la filogenesi dei batteri .

Il trasferimento genico orizzontale tra organismi di specie diverse, tramite ibridazione , spostamento antigenico o riassortimento , è talvolta un'importante fonte di variazione genetica. I virus possono trasferire geni tra specie. I batteri possono scambiare plasmidi con batteri di altre specie, compresi alcuni apparentemente lontanamente imparentati in diversi domini filogenetici , rendendo difficile l'analisi delle loro relazioni e indebolendo il concetto di specie batterica.

Louis-Marie Bobay e Howard Ochman suggeriscono, sulla base dell'analisi dei genomi di molti tipi di batteri, che spesso possono essere raggruppati "in comunità che si scambiano regolarmente geni", più o meno allo stesso modo in cui piante e animali possono essere raggruppati in gruppi riproduttivi popolazioni nidificanti isolate. I batteri possono quindi formare specie, analoghe al concetto di specie biologica di Mayr, costituite da popolazioni che si riproducono asessualmente che si scambiano geni mediante ricombinazione omologa.

Estinzione

Una specie si estingue quando muore l' ultimo individuo di quella specie, ma può essere funzionalmente estinta ben prima di quel momento. Si stima che oltre il 99 percento di tutte le specie che siano mai vissute sulla Terra, circa cinque miliardi di specie, siano ora estinte. Alcuni di questi erano in estinzione di massa come quelli alla fine dei periodi Ordoviciano , Devoniano , Permiano , Triassico e Cretaceo . Le estinzioni di massa hanno avuto una varietà di cause tra cui l'attività vulcanica , i cambiamenti climatici e i cambiamenti nella chimica oceanica e atmosferica, e a loro volta hanno avuto effetti importanti sull'ecologia, l'atmosfera, la superficie terrestre e le acque della Terra. Un'altra forma di estinzione è attraverso l'assimilazione di una specie da parte di un'altra attraverso l'ibridazione. La singola specie risultante è stata definita " compilospecies ".

implicazioni pratiche

I biologi e gli ambientalisti devono classificare e identificare gli organismi nel corso del loro lavoro. La difficoltà ad assegnare gli organismi in modo affidabile a una specie costituisce una minaccia alla validità dei risultati della ricerca, ad esempio effettuando misurazioni di quanto sia abbondante una specie in un ecosistema discutibile. I sondaggi che utilizzano un concetto di specie filogenetica hanno riportato il 48% di specie in più e di conseguenza popolazioni e areali più piccoli rispetto a quelli che utilizzano concetti non filogenetici; questa è stata definita "inflazione tassonomica", che potrebbe causare una falsa apparenza di cambiamento nel numero di specie in via di estinzione e conseguenti difficoltà politiche e pratiche. Alcuni osservatori affermano che esiste un conflitto intrinseco tra il desiderio di comprendere i processi di speciazione e la necessità di identificare e categorizzare.

Le leggi sulla conservazione in molti paesi prevedono disposizioni speciali per impedire l'estinzione delle specie. Le zone di ibridazione tra due specie, una protetta e l'altra no, hanno talvolta portato a conflitti tra legislatori, proprietari terrieri e ambientalisti. Uno dei casi classici in Nord America è quello dell'allocco maculato settentrionale protetto che si ibrida con l' allocco maculato della California non protetto e l' allocco barrato ; questo ha portato a dibattiti legali. È stato affermato che il problema delle specie è creato dai vari usi del concetto di specie e che la soluzione è abbandonarlo e tutti gli altri ranghi tassonomici e utilizzare invece gruppi monofiletici non classificati. È stato anche sostenuto che, poiché le specie non sono comparabili, contarle non è una misura valida della biodiversità ; sono state proposte misure alternative di biodiversità filogenetica.

Storia

Forme classiche

Nella sua biologia , Aristotele usò il termine γένος (génos) per indicare una specie, come un uccello o un pesce , e εἶδος (eidos) per indicare una forma specifica all'interno di una specie, come (tra gli uccelli) la gru , l'aquila , corvo , o passero . Questi termini furono tradotti in latino come "genere" e "specie", sebbene non corrispondano ai termini linneani così denominati; oggi gli uccelli sono una classe , le gru una famiglia ei corvi un genere . Una specie si distingueva per i suoi attributi ; per esempio, un uccello ha piume, un becco, ali, un uovo dal guscio duro e sangue caldo. Una forma si distingueva per essere condivisa da tutti i suoi membri, i giovani ereditavano dai genitori le variazioni che potevano avere. Aristotele credeva che tutti i tipi e le forme fossero distinti e immutabili. Il suo approccio rimase influente fino al Rinascimento .

Specie fisse

John Ray credeva che le specie si riproducano in modo vero e non cambino, anche se esistono variazioni.

Quando gli osservatori della prima età moderna iniziarono a sviluppare sistemi di organizzazione per gli esseri viventi, collocarono ogni tipo di animale o pianta in un contesto. Molti di questi primi schemi di delineazione sarebbero ora considerati stravaganti: gli schemi includevano la consanguineità basata sul colore (tutte le piante con fiori gialli) o sul comportamento (serpenti, scorpioni e alcune formiche pungenti). John Ray , un naturalista inglese, fu il primo a tentare una definizione biologica di specie nel 1686, come segue:

Non mi è venuto in mente alcun criterio più sicuro per determinare le specie dei caratteri distintivi che si perpetuano nella propagazione dal seme. Quindi, quali che siano le variazioni che si verificano negli individui o nella specie, se nascono dal seme di una stessa pianta, sono variazioni accidentali e non tali da distinguere una specie... Parimenti gli animali che differiscono conservano specificamente la loro distinta specie in modo permanente; una specie non nasce mai dal seme di un'altra né viceversa.

Carl Linnaeus ha creato il sistema binomiale per nominare le specie.

Nel XVIII secolo, lo scienziato svedese Carl Linnaeus classificò gli organismi in base a caratteristiche fisiche condivise e non semplicemente in base alle differenze. Ha stabilito l'idea di una gerarchia tassonomica di classificazione basata su caratteristiche osservabili e intesa a riflettere le relazioni naturali. All'epoca, tuttavia, era ancora opinione diffusa che non esistesse alcuna connessione organica tra le specie, indipendentemente da quanto apparissero simili. Questa visione è stata influenzata dall'educazione accademica e religiosa europea, secondo la quale le categorie della vita sono dettate da Dio, formando una gerarchia aristotelica , la scala naturae o grande catena dell'essere . Tuttavia, indipendentemente dal fatto che fosse fissata o meno, la scala (una scala) implicava intrinsecamente la possibilità di arrampicarsi.

Mutabilità

Osservando le prove dell'ibridazione, Linneo riconobbe che le specie non erano fisse e potevano cambiare; non considerava che potessero emergere nuove specie e manteneva una visione di specie fissate divinamente che possono alterarsi attraverso processi di ibridazione o acclimatazione. Nel diciannovesimo secolo, i naturalisti capirono che le specie potevano cambiare forma nel tempo e che la storia del pianeta forniva tempo sufficiente per grandi cambiamenti. Jean-Baptiste Lamarck , nella sua Filosofia zoologica del 1809 , descrisse la trasmutazione delle specie , proponendo che una specie potesse cambiare nel tempo, in un allontanamento radicale dal pensiero aristotelico.

Nel 1859, Charles Darwin e Alfred Russel Wallace fornirono un convincente resoconto dell'evoluzione e della formazione di nuove specie. Darwin ha sostenuto che sono state le popolazioni ad evolversi, non gli individui, per selezione naturale da variazioni naturali tra gli individui. Ciò ha richiesto una nuova definizione di specie. Darwin ha concluso che le specie sono ciò che sembrano essere: idee, provvisoriamente utili per nominare gruppi di individui interagenti, scrivendo:

Considero il termine specie come uno dato arbitrariamente per comodità a un insieme di individui molto simili tra loro ... Non differisce essenzialmente dalla parola varietà, che è data a forme meno distinte e più fluttuanti. Anche il termine varietà, rispetto alle mere differenze individuali, è applicato arbitrariamente e per comodità.

Guarda anche

Riferimenti

Fonti

link esterno